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1、2022年二氧化碳的化学性质 二氧化碳,常温常压下是一种无色无味 或无色无嗅(嗅不出味道)而略有酸味 的气体,也是一种常见的温室气体 ,还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03%-0.04% )。今日我在这给大家整理了二氧化碳的化学性质,接下来随着我一起来看看吧! 二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得,主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。 关于其毒性,探讨表明:低浓度的二氧化碳没有毒性,高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。 在物理性质方面,二氧化碳的熔点为-56.6,沸点为-78.5,密度比空气密度大
2、(标准条件下),溶于水。在化学性质方面,二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高(2000时仅有1.8%分解),不能燃烧,通常也不支持燃烧,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。 二氧化碳的物理性质 通常状况下是无色、无味的气体 密度比空气的密度大,约是空气的1.5倍 能溶于水,通常1体积的水能溶解1体积的 二氧化碳(1:1),增大压强可以溶解更多。 在加压和降温的状况下,二氧化碳会变成无色液体,甚至变成雪状固体。 固态二氧化碳俗称“干冰”,易升华 二氧化碳的化学性质 1.比较CO2溶于水 和 CO2与水反应 CO2能溶于水,是CO2的物理性质 CO2能
3、与水反应,是CO2的化学性质 CO2溶于水的同时,有部分CO2与水发生化合反应 2.通过饮料吸管向盛有澄清石灰水的试管中吹气,视察到的现象是澄清石灰水变浑浊 二氧化碳气体的制取与收集 1.二氧化碳易溶于水,故不用排水法收集气体。密度比空气大,应当用向上排空气法。 2.试验室制取二氧化碳用碳酸钙与稀盐酸反应制取。在试验前要检查装置的气密性 3.如何检验收集的气体是不是二氧化碳,以及集气瓶有没有收集满 收集的气体通过澄清的石灰水,变浑浊 制备方法 工业制备 煅烧法 高温煅烧石灰石(或白云石)过程中产生的二氧化碳气,经水洗、除杂、压缩,制得气体二氧化碳: 发酵气回收法 生产乙醇发酵过程中产生的二氧化
4、碳气体,经水洗、除杂、压缩,制得二氧化碳气。 2 副产气体回收法 氨、氢气、合成氨生产过程中往往有脱碳(即脱除气体混合物中二氧化碳)过程,使混合气体中二氧化碳经加压汲取、减压加热解吸可获得高纯度的二氧化碳气。 2 吸附膨胀法 一般以副产物二氧化碳为原料气,用吸附膨胀法从吸附相提取高纯二氧化碳,用低温泵收集产品;也可采纳吸附精馏法制取,吸附精馏法采纳硅胶、3A分子筛和活性炭作吸附剂,脱除部分杂质,精馏后可制取高纯二氧化碳产品。 2 炭窑法 由炭窑窑气和甲醇裂解所得气体精制而得二氧化碳。 2 试验室制取 大理石与稀盐酸反应制取 口诀试验室制二氧碳,大理石与稀盐酸。两种苏打皆不用,速度太快限制难。不
5、用硫酸代盐酸,镁盐不如钙盐廉。硝酸见光易分解,验满瓶口火不燃。 40 反应用品大理石或石灰石(主要成分是CaCO?)和稀盐酸。(试验室制二氧碳,大理石与稀盐酸) 40 41 反应原理反应方程式: 。制取装置 二氧化碳制取装置 42固-液不加热型(如图)。 41 收集方法由于二氧化碳密度比空气大,能溶于水且能与水反应,所以采纳向上排空气法。 42 检验方法将生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳。 42 验满方法用燃着的木条被在集气瓶口(不能伸入瓶内),假如火焰熄灭,证明已集满。 41 留意事项反应时可能挥发出的氯化氢(HCl)气体,可通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3)溶液
6、除去生成气体中的氯化氢气体。 42 必要时可用装有浓硫酸的洗气瓶除去生成气体中水蒸气。 42 不能用碳酸钙和浓盐酸反应,缘由:浓盐酸易挥发出大量氯化氢气体,使碳酸氢钠无法完全去除,制得的二氧化碳纯度会下降。 40 在试验室中是用大理石(CaCO?)和稀盐酸反应来制取二氧化碳。 40 不能用Na?CO?(苏打)和NaHCO?代替CaCO?(小苏打)跟盐酸反应来制取二氧化碳,缘由:Na?CO?和NaHCO?跟盐酸反应的速度太快,产生的二氧化碳很快逸出,不易限制,也不便于操作。(两种苏打皆不用,速度太快限制难) 40 不能用稀硫酸代替盐酸,缘由:稀硫酸跟大理石(CaCO?)反应会生成了微溶入水的硫酸
7、钙(CaSO?)沉淀覆盖在大理石的表面上,阻碍了反应的接着进行,而使反应特别缓慢。(不用硫酸代盐酸) 40 不能用MgCO?(镁盐)代CaCO?(钙盐),缘由:虽然MgCO?跟盐酸与CaCO?跟盐酸反应相像,但由于MgCO?的来源较少,不如CaCO?廉价易得。(镁盐不如钙盐廉) 40 不能用硝酸代替盐酸,缘由:硝酸见光易分解( ),若用硝酸代替盐酸,则制得的CO?中就会有少量的NO?和O?。此外,硝酸的价格较盐酸贵,故通常不用硝酸代替盐酸。(硝酸见光易分解) 40 因为二氧化碳能灭火,故可以将燃着的火柴置于集气瓶口检验,若火焰熄灭,则证明二氧化碳已经充溢了集气瓶。(鉴别火柴不能燃) 40 加热
8、使碳酸氢钠分解制取 将碳酸氢钠充分干燥后装入硬质玻璃管中,在管口处装填玻璃棉后封闭,用抽气泵抽真空。然后,加热使碳酸氢钠分解。最初发生的二氧化碳可放掉。分解产生的气体需导入用冰冷却的导管中,使气体中的水蒸气冷凝下来,再将气体先后导入分别装有氯化钙和五氧化二磷的U形管中使其干燥。100时,碳酸氢钠的分解压为97.458kPa,120时为166.652kPa。 2 其他制法小苏打(主要成分是碳酸氢钠)和白醋混合在一起时,发生复分解反应,放出二氧化碳气体,相应的化学反应方程式为: 。 43 主要应用编辑高纯二氧化碳主要用于电子工业,医学探讨及临床诊断、二氧化碳激光器、检测仪器的校正气及配制其它特种混
9、台气,在聚乙烯聚合反应中则用作调整剂。 8 固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品,在很多工业加工中作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。 8 气态二氧化碳用于碳化软饮料、水处理工艺的pH限制、化学加工、食品保存、化学和食品加工过程的惰性爱护、焊接气体、植物生长刺激剂,在铸造中用于硬化模和芯子及用于气动器件,还应用于杀菌气的稀释剂(即用氧化乙烯和二氧化碳的混台气作为杀菌、杀虫剂、熏蒸剂,广泛应用于医疗器具、包装材料、衣类、毛皮、被褥等的杀菌、骨粉消毒、仓库、工厂、文物、书籍的熏蒸)。 8 液体二氧化碳用作致冷剂,飞机、导弹和电子部件的低温试验,提高油井采收率,橡胶磨光以及限制化学反应,也可用作灭火剂。 8 超临界状态的二氧化碳可以用作溶解非极性、非离子型和低分子量化合物的溶剂,所以在均相反应中有广泛应用。 二氧化碳的化学性质第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页